JP4035247B2

JP4035247B2 - 眼底血流計

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Publication number: JP4035247B2
Application number: JP37763598A
Authority: JP
Inventors: 伸義岸田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2018-12-30
Also published as: JP2000197613A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の眼底部にレーザー光を照射し、眼底部からの散乱反射光を受光し、この受光信号を解析して血流速度を計測する眼底血流計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来例の眼底血流計の構成図を示し、眼科診断に通常使用されるスリットランプを改造したものである。光路Ｋ１には照明光学系が配置されており、白色観察用光源１からの白色光は、孔あきミラー２で反射され、スリット３、レンズ４、被検眼Ｅの角膜の屈折力を相殺して眼底Ｅａを観察可能にするコンタクトレンズ５を介して、眼底Ｅａを照明する。また、孔あきミラー２の背後の光路上には、測定用のＨｅ−Ｎｅレーザー光を発する測定用光源６が配置されており、測定用光源６からの測定光は、孔あきミラー２の中央の開口部を通り、観察用光源１からの光束と同軸にされて、眼底Ｅａを点状に照明する。
【０００３】
眼底Ｅａからの散乱反射光は、角度α’をなす２本の受光光路Ｋ２、Ｋ３上の対物レンズ７ａ、７ｂ、ミラー８ａ、８ｂ、ミラー９ａ、９ｂ、接眼レンズ１０ａ、１０ｂを介して、スポット像として検者に観察される。検者は接眼レンズ１０ａ、１０ｂを覗いて眼底Ｅａを観察しながら測定部位を選択する。
【０００４】
図１１は乳頭部Ｅｎでの血流速度を測定する際に検者が観察する眼底像を示し、照明光により照明されている領域Ｉ内で、測定対象となる乳頭部Ｅｎの中央部と、接眼レンズ１０ａ、１０ｂの焦点面に予め用意されているスケールＳＣとを合致させると、測定用光源６によるスポット像ＰＳにより測定部位が決定される。このとき、測定光による眼底Ｅａでの反射光は、光ファイバ１１を介してフォトマルチプライヤ１２により受光され、この受光信号を周波数解析して、乳頭部Ｅｎでの血流速度を求めることができる。
【０００５】
図１２は乳頭部Ｅｎ内の血流からの受光信号を周波数解析した結果を示し、横軸は周波数Δｆ、縦軸はその出力Ｓを表している。周波数Δｆ及び出力Ｓと、信号振幅Ｋ、眼内での受光光路Ｋ２、Ｋ３のなす角度αとの関係は、次の近似式で表すことができ、図中に太い実線で示されている。
Ｓ（Δｆ）＝−Ｋ・１ｏｇ（Δｆ／α） …(1)
【０００６】
図１３は横軸に周波数Δｆの対数をとって式(1) を図示したものであり、式(1) は勾配−Ｋと、横軸との切片αを有する直線となり、黒点は測定値を表している。
【０００７】
この式(1) をレーザー光の波長λを使用して変形すると、乳頭部Ｅｎ内の血流の相対平均速度Ｖは次式で与えられる。
Ｖ＝α・λ／２ …(2)
【０００８】
乳頭部Ｅｎ内の血流による測定光束は、血管Ｅｖの血流速度の測定時とは異なり、多様な方向に散乱反射されるので、式(2) から２本の受光光路Ｋ２、Ｋ３の作る平面と血流の速度ベクトルυとの成す角度βによらない真の乳頭部Ｅｎ内の血流速度を測定することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例において、乳頭部Ｅｎ内の血流速度を測定する際には、測定開始時点で乳頭部Ｅｎ内の血管がない部位を測定部位として選んで測定を行っているが、測定中に被検眼Ｅの固視微動等によって、測定部位に血管Ｅｖが現れる場合がある。その場合には、乳頭部Ｅｎ内の血流速度と共に、血管Ｅｖ内の血流速度の成分も含んでしまい、乳頭部Ｅｎ内の正確な血流速度を求めることができなくなるという問題点が生ずる。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、乳頭部の血流速度を確実にかつ精度良く測定可能な眼底血流計を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る眼底血流計は、眼底の乳頭内に測定ビームを照射するビーム照射手段と、前記測定ビームの眼底から散乱反射光を受光する受光手段と、該受光手段の出力を周波数解析することにより前記乳頭内の血流速度を求める血流速度計算手段と、前記測定ビームの照射位置近傍を照明する照明手段と、該照明手段の反射光を受光する照射位置撮像手段と、該照射位置撮像手段の出力から前記照射位置に血管が存在するか否かを判断する判断手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図９に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例の眼底血流計の構成図を示し、白色光を発するタングステンランプ等から成る観察用光源２１から被検眼Ｅと対向する対物レンズ２２に至る照明光路上には、コンデンサレンズ２３、例えば黄色域の波長光のみを透過するバンドパスフィルタ付フィールドレンズ２４、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐとほぼ共役な位置に設けられたリングスリット２５、被検眼Ｅの水晶体とほぼ共役な位置に設けられた遮光部材２６、リレーレンズ２７、光路に沿って移動自在な固視標表示用素子である透過型液晶板２８、リレーレンズ２９、被検眼Ｅの角膜近傍と共役に設けられた遮光部材３０、孔あきミラー３１、黄色域の波長光を透過し他の光束を殆ど反射するバンドパスミラー３２が順次に配列されている。
【００１３】
孔あきミラー３１の背後には眼底観察光学系が構成されており、光路に沿って移動自在なフォーカスレンズ３３、リレーレンズ３４、スケール板３５、光路中に挿脱自在な光路切換ミラー３６、接眼レンズ３７が順次に配列され、検者眼ｅに至っている。また、光路切換ミラー３６が光路中に挿入されているときの反射方向の光路上には、テレビリレーレンズ３８、ＣＣＤカメラ３９が配置されており、ＣＣＤカメラ３９の出力は液晶モニタ４０に接続されている。
【００１４】
バンドパスミラー３２の反射方向の光路上には、紙面に垂直な回転軸を有し両面研磨されたミラー４１が被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと共役な位置に配置されており、ミラー４１の下側反射面４１ａの反射方向には第２のフォーカスレンズ４２が配置され、上側反射面４１ｂの反射方向にはレンズ４３、光路に沿って移動自在なフォーカスユニット４４が配置されている。なお、レンズ４３の前側焦点面は被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと共役関係にあり、この焦点面にミラー４１が位置している。
【００１５】
ミラー４１の後方には、光路長補償半月板４５、光路中に遮光部を有する黒点板４６、凹面ミラー４７が光路上に同心に配置され、これらは共働してミラー４１の上側反射面４１ｂと下側反射面４１ａを−１倍で結像するリレー光学系の機能が与えられており、ミラー４１の下側反射面４１ａで反射されずに通過する光束を、ミラー４１の上側反射面４１ｂへ導くように構成されている。
【００１６】
フォーカスユニット４４においては、レンズ４３と同一光路上にダイクロイックミラー４８、集光レンズ４９が順次に配置され、ダイクロイックミラー４８の反射方向の光路上にはマスク５０、ミラー５１が配置されており、このフォーカスユニット４４は一体的に矢印で示す方向に移動できるようになっている。
【００１７】
集光レンズ４９の入射方向の光路上には、コリメータレンズ５２、コヒーレントな例えば赤色光を発するレーザーダイオードから成る測定用光源５３が配列されている。更に、ミラー５１の入射方向の光路上には、シリンドリカルレンズ等から成るビームエクスパンダ５４、他の光源と異なる高輝度の例えば緑色光を発する測定部位照明用光源５５が配列されている。
【００１８】
ミラー４１の下側反射面４１ａの反射方向の光路上には、光路に沿って移動自在なフオーカシングレンズ４２、ダイクロイックミラー５６、フィールドレンズ５７、拡大レンズ５８、エリアセンサ５９が順次に配列され、測定位置観察系が構成されている。また、ダイクロイックミラー５６の反射方向の光路上には、結像レンズ６０、フォトマルチプライヤ６１が配置され、測定用受光光学系が構成されている。なお、図示の都合上、全ての光路を同一平面上に示したが、測定部位照明用光源５５の出射方向の測定光路、測定用光源５３からマスク５０に至る光路はそれぞれ紙面に直交している。
【００１９】
更に、装置全体を制御するためのシステム制御部６２が設けられ、システム制御部６２には検者が操作する入力手段６３、フォトマルチプライヤ６１の出力がそれぞれ接続されており、システム制御部６２の出力はミラー４１を制御する制御回路６４に接続されている。
【００２０】
観察用光源２１から発した白色光はコンデンサレンズ２３を通り、バンドパスフィルタ付フィールドレンズ２４により黄色の波長光のみが透過し、リングスリット２５、遮光部材２６、リレーレンズ２７を通り、透過型液晶板２８を背後から照明し、リレーレンズ２９、遮光部材３０を通って孔あきミラー３１で反射され、黄色域の波長光のみがバンドパスミラー３２を透過し、対物レンズ２２を通って、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐ上で眼底照明光による光束像として一旦結像した後に、眼底Ｅａをほぼ一様に照明する。このとき、透過型液晶板２８には固視標が表示されており、照明光により被検眼Ｅの眼底Ｅａに投影されて、視標像として被検眼Ｅに呈示される。なお、リングスリツト２５、遮光部材２６、３０は被検眼Ｅの前眼部において眼底照明光と眼底観察光を分離するためのものであり、必要な遮光領域を形成するものであればその形状は問題とならない。
【００２１】
眼底Ｅａからの反射光は同じ光路を戻り、瞳孔Ｅｐ上から眼底観察光光束として取り出され、孔あきミラー３１の中心の開口部、フォーカスレンズ３３、リレーレンズ３４を通り、スケール板３５で眼底像Ｅａ’として結像した後に、光路切換ミラー３６に至る。ここで、光路切換ミラー３６が光路から退避しているときは、検者眼ｅにより接眼レンズ３７を介して眼底像Ｅａ’が観察可能となり、一方で光路切換ミラー３６が光路に挿入されているときは、スケール板３５上に結像した眼底像Ｅａ’がテレビリレーレンズ３８によりＣＣＤカメラ３９上に再結像され、液晶モニタ４０に映出される。
【００２２】
この眼底像Ｅａ’を観察しながら、接眼レンズ３７又は液晶モニタ４０によりアライメントを行う。このとき、目的に応じて観察方式を採用することが好適であり、接眼レンズ３７による観察の場合は、一般的に液晶モニタ４０等よりも高解像かつ高感度なので、眼底Ｅａの微細な変化を続み取って診断する場合に適している。一方、液晶モニタ４０による観察の場合は、視野を制限しないので検者の疲労を軽減することができ、更にＣＣＤカメラ３９の出力を外部のビデオテープレコーダやビデオプリンタ等に接続することにより、眼底像Ｅａ’上の測定部位の変化を逐次に電子的に記録することが可能となるので、臨床上極めて有効である。
【００２３】
測定用光源５３を発した測定光はコリメータレンズ５２によりコリメートされ、直接集光レンズ４９の上方を通過し、ダイクロイックミラー４８を透過する。一方、測定部位照明用光源５５から発した測定部位照明光は、ビームエクスパンダ５４により縦横異なる倍率でビーム径が拡大されて、ミラー５１で反射された後に、整形用マスク５０により所望の形状に整形され、ダイクロイックミラー４８に反射されて、集光レンズ４９によりマスク５０の開口部中心と共役な位置にスポット状に結像している測定光と重畳される。更に、測定光と測定部位照明光はレンズ４３を通り、ミラー４１の上側反射面４１ｂで一旦反射され、黒点板４６を通った後に凹面鏡４８で反射され、再び黒点板４６、光路長補正用半月板４５を通りミラー４１の方へ戻される。
【００２４】
この両光束はミラー４２を透過して、バンドパスミラー３２により対物レンズ２２の方向へ偏向し、対物レンズ２２を介して被検眼Ｅの眼底Ｅａに照射される。なお、光路長補正用半月板４５はミラー４１の上側反射面４１ｂと下側反射面４１ａの位置がそのミラー厚によって生ずる図面上下方向へのずれを補正するためのものであり、バンドパスミラー３２に向かう光路中にのみ作用する。このように、測定光と測定部位照明光はミラー４１の上側反射面４１ｂ内で反射され、再び戻されて対物レンズ２２の光軸から偏心した状態でミラー４１に入射する。
【００２５】
眼底Ｅａでの散乱反射光は再び対物レンズ２２により集光し、バンドパスミラー３２で反射され、更にミラー４１の下側反射面４１ａで反射されて、フォーカスレンズ４２を通り、ダイクロイツクミラー５６において測定光と測定部位照明光とが分離される。測定部位照明光はダイクロイックミラー５６を透過し、フィールドレンズ５７、結像レンズ５８により、エリアセンサ５９上で眼底観察光学系による眼底像Ｅａ’よりも拡大された血管像として結像する。一方、測定光はダイクロイックミラー５６により反射され、フォトマルチプライヤ６１で受光される。フォトマルチプライヤ６１の出力はシステム制御部６２に出力され、その受光信号は周波数解析されて眼底Ｅａの血流速度が求められる。
【００２６】
乳頭部Ｅｎ内の任意の１点で測定を行う場合には、検者は透過型液晶板２８に表示される固視点を移動する固視標操作桿を操作し、眼底像Ｅａ’の観察領域を移動して、乳頭部Ｅｎ内の測定部位を血管Ｅｖが存在しない測定位置にアライメントする。測定部位が決定すると、検者は入力手段６３中の図示しない測定開始スイッチを押し、これによって計測開始信号が出力されて、システム制御部６２はフォトマルチプライヤ６１の信号を１秒間取り込み、同時にエリアセンサ５９の像を記録する。システム制御部６２はフォトマルチプライヤ６１の受光信号から前述の式(2) に示す角度αを求めて、血流の相対平均速度Ｖを算出して血流速度を求める。
【００２７】
血流の相対平均速度Ｖを算出する場合は、先ずエリアセンサ５９からの信号を解析し、測定中に測定部位に血管Ｅｖが存在するかどうかをチェックする。図２は測定開始から終了までの間の乳頭部Ｅｎ内からの散乱光とエリアセンサ５９の像を記録したものであり、測定開始後時刻ｔの測定位置の画像情報がＰｔ、時刻ｔの散乱光を記録し周波数解析を行うエリアの電気信号がＸｔであり、画像情報Ｐｔは時刻ｔにおけるエリアセンサ５９の全領域の信号を表している。測定開始直後の画像情報Ｐ０について、血管Ｅｖが存在しているかどうかを判断する。
【００２８】
図２の画像情報Ｐ０では血管Ｅｖは存在しないので、電気信号Ｘ０を周波数解析して血流速度Ｖ０を求める。画像情報Ｐｔについても順次に同じ処理を行い、図２の画像情報Ｐｔでは血管Ｅｖが存在しているので、電気信号Ｘｔは周波数解析を行わない。
【００２９】
本実施例では、画像情報Ｐｔ〜Ｐｍの区間は血管Ｅｖが存在しており、その区間の血流速度は求めない。測定終了直前の画像情報Ｐｎまで同様の処理を行うと、血流速度として算出できるのは、血流速度範囲Ｖ０〜Ｖｔ−１、Ｖｍ＋１〜Ｖｎである。従って、図２による測定から得られる血流速度Ｖは、これら血流速度範囲Ｖ０〜Ｖｔ−１、Ｖｍ＋１〜Ｖｎを平均した値として算出される。
【００３０】
図３、図４はエリアセンサ５９からの信号を解析して、測定中に測定部位に血管Ｅｖが存在しているかどうかを判断する方法の説明図を示し、両図共に左側が乳頭部Ｅｎの観察像で、エリアセンサ５９が観察している領域を正方形で示してある。このとき、測定ビームは円弧状に照射されており、観察している領域を示す正方形にほぼ内接するような位置関係となっている。図の中央部は正方形の領域のエリアセンサ５９による観察領域の拡大表示画面を示し、エリアセンサ５９上には上部矢印から順番に出力されてゆき、その内の１本の矢印に対して現れる電気信号が右側に示されている。
【００３１】
測定中に血管Ｅｖが測定部位に存在しているかどうかを判断する方法は、乳頭部Ｅｎ内を照明したときに、血管Ｅｖがエリアセンサ５９内に存在しない場合にはほぼ均一な光量となり、血管Ｅｖがエリアセンサ５９内に存在する場合には、血管部分の光の反射が血管以外の部分と比べて小さくなっていることを利用する。
【００３２】
図３は血管Ｅｖが存在しない時の処理の説明図を示し、エリアセンサ５９において矢印は観察される複数ライン内の１ラインを示し、このラインでは光の強い部分と弱い部分の差は小さくなっている。第１のステップとして、図３の中央部に示すエリアセンサ５９上の上部ラインから、順次に観察領域の電気信号の最大値と最小値を求め、その差（最大値−最小値）から電気信号の幅を求める。第２のステップとして、それぞれの電気信号の振幅が、エリアセンサ５９上の最も暗いレベルと最も明るいレベルとの差の半分に満たないかどうかを比較してゆく。
【００３３】
図３の場合は、それぞれの矢印に対する電気信号の幅は、エリアセンサ５９上の最も暗いレベルと最も明るいレベルとの差の半分に満たないと判断される。このようにして、エリアセンサ５９内の最大値と最小値の幅を求めてゆき、幅が小さいときは乳頭部Ｅｎ内の血管Ｅｖが存在しない場所に測定ビームが照射されていると判断することができる。
【００３４】
図４は血管Ｅｖが存在するときの処理の説明図を示し、エリアセンサ５９には光の強い部分と弱い部分の差の大きい所が存在している。上述と同様に、第１のステップとして観察領域の電気信号の幅を求め、第２のステップとして差の半分に満たないかどうかを比較してゆく。図４の中央部に示すような場合には、矢印に対する電気信号の幅が、エリアセンサ５９上の最も暗いレベルと最も明るいレベルとの差の半分以上と判断され、図の右側に示すように信号Ｈが存在する。
【００３５】
この場合は、エリアセンサ５９における電気信号の最大値と最小値の幅が大きいと判断されたラインの電気信号を、その中間値より光の弱い領域と光の強い領域に分けてその割合を求める。本実施例の場合には、中間値よりも光の弱い部分のデータ数を計数し、この光の弱い部分のデータ数とエリアセンサ５９の全領域におけるデータ数との比をとっている。図４ではエリアセンサ５９上で光の弱い部分が２０％程度となっているが、光の弱い部分が全体の１０％以上の場合は、明らかに太い血管Ｅｖがエリアセンサ５９上に存在すると判断する。
【００３６】
本実施例では、エリアセンサ５９の各ラインの内、光の弱い部分が１ライン全体の１０％以上となった場合には、それ以降のラインについては処理を実行しない。つまり、１ラインで血管Ｅｖが存在すると判断された時点で、時刻ｔにおいて血管Ｅｖが存在したと判断して処理を中止する。なお、このエリアセンサ５９上で血管Ｅｖが存在するかどうかを判断する方法については、例えばエリアセンサ５９上の全てのラインについて血管Ｅｖが存在するかどうかを求めた後に、連続したラインで血管Ｅｖが存在した場合に血管Ｅｖが存在すると判断する方法や、１ラインについて血管Ｅｖが存在すると判断された後に、次のラインで連続して血管Ｅｖが存在した場合に、血管Ｅｖが存在すると判断する方法などがある。
【００３７】
ここで、エリアセンサ５９上での光の弱い部分が全体の１０％以上としたのは、毛細血管Ｅｖや血管以外の例えば睫毛などが観察されることによって、エリアセンサ５９上に光の弱い部分が検出されることがあるためである。このような場合は、乳頭部Ｅｎ内からの散乱光は、血管Ｅｖがない場所を測定した時と殆ど同様に受光されるので、乳頭部Ｅｎ内の血流測定には直接影響がない。しかし、この場合は光の弱い部分の面積が太い血管Ｅｖが存在する場合と比べて非常に小さくなるために、光の弱い部分が占める割合が全体の１０％より小さくなる。
【００３８】
従って、このことを利用して太い血管Ｅｖの場合と区別をすることができ、全体に占める光の弱い部分の割合が全体の１０％に満たない場合には、明らかに太い血管Ｅｖがエリアセンサ５９上に存在していないと判断することができる。なお、本実施例では、光の弱い部分の占める割合を１０％としているが、これと異なる値でも支障はない。また、電気信号に対して移動平均等のフィルタを通した後に、上述のような処理を実行する方法や、電気信号を微分して変化率の大きさを求めて血管Ｅｖによるエッジを検出する方法も考えられる。
【００３９】
このように、本実施例においては、乳頭部Ｅｎの内部における血流測定開始と同時に、散乱光と測定部位のエリア情報を所定時間、例えば１秒間記録し、記録された情報から測定部位に太い血管Ｅｖが存在するかどうかを判断した後に、太い血管Ｅｖが存在しないときの血流速度を求めるように構成しているが、エリア情報から血管Ｅｖが存在するかどうかを瞬時に判断できるような、例えばＤＳＰなどを装置に組み込むことによって、測定中に太い血管Ｅｖが現れたかどうかを判断して、測定を中止するように構成することも可能である。
【００４０】
また、エリアセンサ５９を使用して測定部位のエリア情報を得ているが、乳頭部Ｅｎの内部に照射する測定ビームのスポットによっては、一次元センサを使用して観察してもよい。更に、ＣＣＤカメラ３９よりも高感度のＣＣＤカメラを使用して、ビデオ信号から測定部位のエリア情報を得る方法も考えられ、この場合には、観察用光源２１の照明光による反射光により観測することが可能なので、測定部位照明用光源５５を不要とする構造にすることができる。
【００４１】
図５は第２の実施例の構成図を示し、第１の実施例と同じ符号は同じ部材を表している。ミラー４１の代りにガルバノメトリックミラー７０が配置され、エリアセンサ５９の出力は血管位置検出回路７１に接続され、血管位置検出回路７１の出力は、システム制御部６２と制御回路６４に接続されている。血管位置検出回路７１は高速の論理回路で構成されており、次にエリアセンサ５９からの出力が入ってくるまで制御回路６４に位置情報を出力しており、ガルバノメトリックミラー７０を移動することが可能である。
【００４２】
第１の実施例と同様に、乳頭部Ｅｎ内の任意の１点で測定を行う場合には、検者は透過型液晶板２８に表示される固視標を移動する固視標操作桿を操作し、眼底像Ｅａ’の観察領域を移動して、乳頭部Ｅｎ内の測定すべき部位を血管Ｅｖが存在しない測定位置にアライメントする。測定部位が決定すると、検者が入力手段６３の図示しない測定開始スイッチを押すことによって計測開始信号が出力され、システム制御部６２はフォトマルチプライヤ６１の信号を１秒間取り込む。同時に、エリアセンサ５９の出力は血管位置検出回路７１に入力されて、血管位置検出回路７１において血管Ｅｖが検出された場合には、算出した血管位置に基づいて制御回路６４に位置情報を出力して、ガルバノメトリックミラー７０を駆動する。
【００４３】
血管位置検出回路７１において血管Ｅｖが検出されない場合は、制御回路６４に位置情報は出力されず、ガルバノメトリックミラー７０は駆動しない。血管位置検出回路７１は１秒間の測定の間中この動作を繰り返し、血管Ｅｖが存在するときはガルバノメトリックミラー７０を駆動し、血管Ｅｖが存在しないときはガルバノメトリックミラー７０を駆動しないように動作する。このとき、血管位置検出回路７１からシステム制御部６２に、血管Ｅｖが存在していたか存在していなかったかの情報が出力されている。
【００４４】
図６は測定中に血管Ｅｖが測定部位に存在するかどうかの判断方法の説明図である。血管Ｅｖが存在しないときの処理は、第１の実施例の図３と同様であるが、本実施例においては、システム制御部６２に対して血管Ｅｖが存在していないという情報を出力している。
【００４５】
次に、エリアセンサ５９内に血管Ｅｖが存在するときは、図６に示すように血管部分の光の強度が弱くなっている部分Ｈが存在するために、エリアセンサ５９全体の光の強度の最も明るいレベルＭａｘと最も暗いレベルＭｉｎの中間値Ｍｉｄより光が弱くなっている。図７は図６の矢印の１ラインを左方向より走査したときの拡大図を示し、光の弱い部分が存在する領域を計数する図示しないカウンタが設けられ、このカウンタは途中に光の強い部分が存在するとリセットされるようになっている。そして、既に求めてある中間値Ｍｉｄよりも光の弱い部分が存在した場合には、図７の下側に示すようにカウンタをインクリメントしてゆく。
【００４６】
図７は実際のエリアセンサ５９の信号に血管Ｅｖが存在しているときの様子とカウンタとの関係を表しているが、本実施例ではエリアセンサ５９の信号をデジタル化した後に、デジタル化してある中間値Ｍｉｄとの大小を比較することによって、血管Ｅｖの存在を判別している。そして、カウンタの値が所定値Ｔを越えたときが走査した領域のどの部分かによって、検出位置を決定することができる。
【００４７】
図６の中央部に示した領域の矢印の電気信号に対して、血管Ｅｖが存在すればそのときの位置情報を求め、存在しなければ位置情報は求めない。位置情報を求めた電気信号に対して、複数の位置情報の内の最大の移動量となるものを移動情報としている。ここで、エリアセンサ５９上の左と右の両方に血管Ｅｖが存在すると、正確な位置情報を求めることができなくなるが、図６に示すような測定部位を考えると、乳頭部Ｅｎ内でエリアセンサ５９の左と右に血管Ｅｖが現れることは殆どないと考えられる。
【００４８】
次に、検出位置から制御回路６４に出力する位置情報を算出する。位置情報は＋方向が紙面に向かって右方向、−方向が紙面に向かって左方向を表し、その移動量を数字で表示する。図８に示すようにカウンタの値が所定値Ｔを越えた点Ｐが、走査した領域Ｒの中間点Ｍよりも左つまりエリアセンサ５９上で信号が中心より先に現れる部分であるときは、所定値Ｔを越えた点の位置情報に対して、左方向にガルバノメトリックミラー７０を移動するように、制御回路６４に−（Ｐ＋Ｃ／２）という位置情報を出力する。これは、点Ｐの位置をエリアセンサ５９上の最も左に移動したときに、血管像として残る可能性のある血管Ｅｖが、ほぼカウンタの半分の値に相当するためである。従って、点Ｐの位置情報にカウンタの半値を加えた量が位置情報として算出され、システム制御部６２へ血管Ｅｖが存在しているという情報が出力される。
【００４９】
ここで、太い血管Ｅｖは図６に示す乳頭部Ｅｎの垂直方向に走っているので、水平（左右）方向に測定部位を移動することが、太い血管Ｅｖを測定部位から外すために有効であり、本実施例においてガルバノメトリックミラー７０は、図６の正方形で囲んだエリアセンサ５９が受光する領域に対して水平方向にのみ移動するようになっている。
【００５０】
また、測定部位が乳頭部Ｅｎから外れてしまう場合も考慮する必要があるが、乳頭部Ｅｎと乳頭部以外の部分とでは反射率が大きく異なることから、乳頭部Ｅｎから測定ビームが外れかけると、乳頭部Ｅｎ以外の部分の光の強度は弱まっているので、エリアセンサ５９全体の光の強度の中間値Ｍよりも光は弱くなり、血管Ｅｖが存在する場合と同様に直ちに認識することができる。従って、ガルバノメトリックミラー７０を光の弱い部分が存在しない方向に移動すれば、乳頭部Ｅｎを外れない方向に移動することになるので、測定部位が乳頭部Ｅｎから外れた場合でも、血管Ｅｖが存在しない方向に戻す動作を行えばよい。
【００５１】
図９に示すように、カウンタの値が所定値Ｔを越えた時点が、走査した領域Ｒの中間点Ｍよりも右にあるときは、走査した領域から所定値Ｔを越えた点を差し引いた領域の移動量を算出し、更にカウンタの値Ｃを差し引いた値に対して、右方向にガルバノメトリックミラー７０を移動するように、制御回路６４に（Ｒ−Ｐ−Ｃ）という位置情報を出力する。これは、点Ｐの位置をエリアセンサ５９上の最も右に移動したときに、血管像として残る可能性のある血管Ｅｖがほぼカウンタの値に相当するためである。従って、点Ｐの位置情報にカウンタの値を加えた量が位置情報として算出され、システム制御部６２へは血管Ｅｖが存在しているという情報が出力される。
【００５２】
このように、システム制御部６２には血管Ｅｖが存在していたかどうかという情報が常に入力されているので、直ちにガルバノメトリックミラー７０に移動があったかどうかを判断することができる。本実施例においては、検者が入力手段６３の測定開始スイッチを押すことにより計測開始信号が出力されると、システム制御部６２はフォトマルチプライヤ６１の信号を１秒間取り込むように構成されているが、血管Ｅｖが存在していたかどうかの情報から、測定中の１／２以上に血管Ｅｖが存在している場合には、血流速度を計算する前にデータ不良として測定データを自動的にキャンセルするようになっている。このようにして、乳頭部Ｅｎ内の測定位置を観察し、測定位置に血管Ｅｖが存在する場合にはその血管位置を判別して、血管Ｅｖが存在する位置から測定ビームを移動して、乳頭部Ｅｎ内の血流速度測定を確実に実施することができる。
【００５３】
また、測定中に１／５以上血管Ｅｖが存在していたときには、求めた血流速度が正確でないとして、警告音を出すようにしたり、信頼度合により速度表示の色を変える方法も考えられる。また、ガルバノメトリックミラー７０によって測定部位を水平方向に移動可能としているが、垂直方向にも測定部位を移動可能なもう１つのガルバノメトリックミラー７０を光学的に配置し、水平・垂直の両方向に移動可能とすることもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼底血流計は、乳頭部内の血流速度を測定する機能を備え、その測定位置を観察して、測定位置に血管が存在しているかどうかを判断可能としたことにより、乳頭部内の血管が存在しない位置に確実に測定ビームが照射し、乳頭部からの散乱光を周波数解析して、正確に乳頭部内の血流速度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】乳頭部からの散乱光とエリアセンサ像のグラフ図である。
【図３】測定部位とエリアセンサ信号の説明図である。
【図４】測定部位とエリアセンサ信号の説明図である。
【図５】第２の実施例の構成図である。
【図６】測定部位とエリアセンサ信号の説明図である。
【図７】エリアセンサ信号のグラフ図である。
【図８】血管位置情報のグラフ図である。
【図９】血管位置情報のグラフ図である。
【図１０】従来例の眼底血流計の構成図である。
【図１１】眼底像の説明図である。
【図１２】周波数解析した血流からの受光信号のグラフ図である。
【図１３】周波数の対数表示のグラフ図である。
【符号の説明】
２１観察用光源
２８透過型液晶板
３１孔あきミラー
３２バンドパスミラー
３６光路切換えミラー
３９ＣＣＤカメラ
４０テレビモニタ
４１ミラー
４４フォーカスユニット
４８、５６ダイクロイックミラー
５０マスク
５３レーザーダイオード
５４ビームエクスパンダ
５５測定部位照明光源
５９エリアセンサ
６１フォトマルチプライヤ
６２システム制御部
６３入力手段
６４制御回路
７０ガルバノメトリックミラー
７１血管位置検出回路

Claims

眼底の乳頭内に測定ビームを照射するビーム照射手段と、前記測定ビームの眼底から散乱反射光を受光する受光手段と、該受光手段の出力を周波数解析することにより前記乳頭内の血流速度を求める血流速度計算手段と、前記測定ビームの照射位置近傍を照明する照明手段と、該照明手段の反射光を受光する照射位置撮像手段と、該照射位置撮像手段の出力から前記照射位置に血管が存在するか否かを判断する判断手段とを有することを特徴とする眼底血流計。
前記受光手段による受光中に前記判断手段により、前記測定ビームの照射位置に血管が存在すると判断したときには、前記乳頭内の受光を中止する請求項１に記載の眼底血流計。
前記受光手段による受光出力と共に前記照射位置撮像手段の出力を記録する記録手段を有し、該記録手段の出力を前記照射位置撮像手段の出力とし、前記測定ビームの照射位置に血管が存在しないことを前記判断手段により判断したときの散乱光を周波数解析することによって、前記乳頭内の血流速度を算出する請求項１に記載の眼底血流計。
前記照射位置を移動可能とする照射位置移動手段を有し、前記測定ビームの照射位置に血管が存在することを前記判断手段により判断したときは、前記照射位置移動手段により前記測定ビームの照射位置を移動する請求項１に記載の眼底血流計。
血管位置を算出する血管位置算出手段を有し、算出した前記血管位置に基づいて前記照射位置移動手段により前記測定ビームの照射位置を移動する請求項４に記載の眼底血流計。
前記照射位置撮像手段は二次元の領域を撮像する請求項１に記載の眼底血流計。
前記照射位置撮像手段は一次元の領域を撮像する請求項１に記載の眼底血流計。